DE102008015846A1 - Lignocellulose-based shaped articles and process for producing the same - Google Patents
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Abstract
Ein Formkörper auf Lignocellulosebasis wird durch Mischen von Furanharz mit einem dampfbehandelten Material auf Lignocellulosebasis und Formen des so erhaltenen Gemisches durch Anwenden von Wärme und Druck hergestellt.A lignocellulose-based shaped article is produced by mixing furan resin with a steam-treated lignocellulose-based material and molding the resulting mixture by applying heat and pressure.
Description
HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION
Diese Erfindung betrifft einen Formkörper auf Lignocellulosebasis und ein Verfahren zur Herstellung desselben.These The invention relates to a lignocellulose-based shaped article and a method for producing the same.
Üblicherweise werden für Harzformteil für Fahrzeuge und dergleichen von Öl abgeleitete Thermoplast- und Duroplastharze verwendet. Zum Beispiel sind Fahrzeug-Aschenbecher aus Phenolharz oder dergleichen, gemischt mit Holzspänen, Fasern oder dergleichen, geformt.Usually are used for resin molding for vehicles and the like oil-derived thermoplastic and thermosetting resins used. For example, vehicle ashtrays are made of phenolic resin or the like mixed with wood chips, fibers or the like.
Produkte, die aus von Öl abgeleiteten Materialien, wie Phenolharzen, geformt sind, erhöhen jedoch den Kohlendioxid-Gehalt in der Erdatmosphäre, wenn sie verbrannt werden. Außerdem enthalten Phenolharze und dergleichen freies Phenol und Formaldehyd und können deshalb Stoffe erzeugen, die den menschlichen Körper schädigen.Products, those derived from oil, such as phenolic resins, however, increase the carbon dioxide content in the earth's atmosphere when they are burned. Furthermore Phenol resins and the like contain free phenol and formaldehyde and therefore can produce substances that affect the human body damage.
Folglich
ist eine Technologie entwickelt worden, der zufolge Formkörper,
die Duroplastharzprodukten ähnlich sind, erhalten werden,
indem von Pflanzen abgeleitetes Material auf Lignocellulosebasis
nacheinander einer Dampfbehandlung; Trocknung und Pulverisierung
unterzogen wird, und dann dieses durch Anwenden von Wärme
und Druck geformt wird (siehe zum Beispiel
Die Produkte, die nur aus Material auf Lignocellulosebasis geformt werden, sind wegen ihrer Wasserabsorptionseigenschaft und geringen Feuchtigkeitsbeständigkeit jedoch schlechter, und deshalb als Harzformteil für Fahrzeuge nicht geeignet, weil sie Deformation erleiden, z. B. Expansion, wenn sie als Fahrzeugprodukte verwendet werden.The Products made from lignocellulosic material only are because of their water absorption property and low moisture resistance but worse, and therefore as resin molding for vehicles not suitable, because they suffer deformation, z. B. expansion, when used as vehicle products.
Ferner weist das Material auf Lignocellulosebasis das Problem auf, dass es kein Formen in komplizierte Formen zulässt, weil Wärme, die auf Material auf Lignocellulosebasis in Pulverform angewendet wird, nur einen kleinen Teil von ihm in flüssige Form ändert.Further the lignocellulosic material has the problem that it does not allow it to be shaped into complicated shapes, because heat, applied to lignocellulose-based powdered materials only a small part of it changes into liquid form.
Auch mit den Produkten, die aus Material auf Lignocellulosebasis geformt sind, das mit einem anderen herkömmlichen thermoplastischen, duroplastischen oder biologisch abbaubaren Harz gemischt ist, gibt es Probleme derartig, dass sich herkömmliche thermoplastische und duroplastische Harze von Öl ableiten und dass thermoplastische und biologisch abbaubare Harze nicht mit Material auf Lignocellulosebasis reagieren, was die schlechtere mechanische Eigenschaft des Verbundmaterials und die schlechtere Haltbarkeit der Formkörper bedingt.Also with the products molded from lignocellulosic material are with another conventional thermoplastic, thermosetting or biodegradable resin is mixed it problems such that conventional thermoplastic and thermosetting resins derived from oil and that thermoplastic and biodegradable resins not with lignocellulosic material react, reflecting the worse mechanical property of the composite material and the poorer durability of the moldings conditionally.
Diese Erfindung ist gemacht worden, um die Probleme zu lösen, wie vorstehend erwähnt. Die Primäraufgabe der Erfindung ist es, einen Formkörper auf Lignocellulosebasis bereitzustellen, welcher eine verbesserte Wasser-nicht-absorbierende Eigenschaft und Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweist, weniger belastend für die Umwelt und den menschlichen Körper ist, und in der Lage ist, eine komplizierte Form anzunehmen, und ein Verfahren zur Herstellung desselben.These Invention has been made to solve the problems as mentioned above. The primary task of Invention is a lignocellulose-based molding to provide an improved water-non-absorbent Has property and moisture resistance, less stressful for the environment and the human body is, and is able to adopt a complicated shape, and a Process for producing the same.
Um die vorstehende Aufgabe zu lösen, ist ein Formkörper auf Lignocellulosebasis gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gekennzeichnet, dass er aus dampfbehandeltem Material auf Lignocellulosebasis, das mit Furanharz gemischt ist, geformt ist.Around To achieve the above object is a molded article based on lignocellulose according to the present Invention characterized in that it is made of steam-treated material lignocellulosic base mixed with furan resin is.
Wünschenswerterweise sollte die Menge des Furanharzes, das im Formkörper auf Lignocellulosebasis enthalten ist, im Bereich von 3 Gew.-% bis 45 Gew.-% liegen.Desirably should the amount of furan resin in the molding on Lignocellulose base is included, in the range of 3 wt .-% to 45 % By weight.
Die Dampfbehandlung des Materials auf Lignocellulosebasis zersetzt Hemicelluose und Lignin, wodurch thermoplastische Bestandteile hergestellt werden. Ferner hat das Furanharz, welches ein duroplastisches Harz in flüssiger Form vorzugsweise von natürlichem Ursprung ist, das mit dem Material auf Lignocellulosebasis gemischt ist, eine Zunahme der Fluidität und Vernetzungsdichte zur Folge.The Steam treatment of the lignocellulosic material decomposes hemicelluose and lignin, thereby producing thermoplastic ingredients. Further, the furan resin, which is a thermosetting resin in liquid Form is preferably of natural origin, that with mixed with lignocellulosic material, an increase the fluidity and crosslink density result.
Weil das Furanharz ein von Pflanzen abgeleitetes Material sein kann, das z. B. durch Unterziehen von Maiskolben einer Carbonisierung erhalten wird, führt dessen Verbrennen oder dergleichen nicht zu einer Zunahme des Kohlendioxids und dessen Verwendung kann die Belastung auf den menschlichen Körper verringern.Because the furan resin may be a plant-derived material, the Z. By subjecting corncobs to carbonation is obtained, causes its burning or the like can not increase carbon dioxide and its use reduce the burden on the human body.
Folglich weist der Formkörper auf Lignocellulosebasis gemäß der vorliegenden Erfindung verbesserte, Wasser-nicht-absorbierende Eigenschaft und Feuchtigkeitsbeständigkeit auf und ist für die Umwelt und den menschlichen Körper weniger belastend.consequently the lignocellulose-based shaped article according to the improved water-non-absorbent property and moisture resistance and is for less stressful on the environment and the human body.
Wünschenswerterweise sollte ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers auf Lignocellulosebasis einen Schritt des Mischens eines dampfbehandelten Materials auf Lignocellulosebasis und eines Furanharzes mittels eines Mischers unter Verwendung von Scherkraft einschließen.Desirably should be a method for producing a shaped article on lignocellulose a step of mixing a steam-treated Lignocellulosic material and furan resin of a mixer using shear force.
Genauer kann das Mischen des Materials auf Lignocellulosebasis und des Furanharzes mittels eines Mischers unter Verwendung von Scherkraft, wie eines Biaxialextruders oder eines Kneters, eine weitere Zunahme der Vernetzungsdichte bewirken, was zu einer weiteren Verbesserung der Wasser-nicht-absorbierenden Eigenschaft und Feuchtigkeitsbeständigkeit des Formkörpers auf Lignocellulosebasis führt.More accurate may be mixing the lignocellulose-based material and the furan resin by means of a mixer using shear force, such as a Biaxialextruders or a kneader, a further increase in crosslink density cause, to further improve the water-non-absorbent Property and moisture resistance of the molded article on a lignocellulose basis.
Wünschenswerterweise sollte ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers auf Lignocellulosebasis die Schritte des Mischens eines dampfbehandelten Materials auf Lignocellulosebasis und Furanharzes und des Unterziehens des Gemisches des Materials auf Lignocellulosebasis und des Furanharzes einem Spritzgießen durch eine Spritzgießmaschine einschließen.Desirably should be a method for producing a shaped article on lignocellulosic the steps of mixing a steam-treated Lignocellulosic and furan resin and undergoing materials the mixture of the lignocellulosic material and the furan resin an injection molding by an injection molding machine lock in.
Durch Unterziehen einem Spritzgießen mittels einer Spritzgießmaschine kann das Gemisch des Materials auf Lignocellulosebasis und des Furanharzes leicht in eine dreidimensionale Form geformt werden.By Subjecting to injection molding by means of an injection molding machine may be the mixture of the lignocellulose-based material and the furan resin easily formed into a three-dimensional shape.
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger verständlich aus der ausführlichen Beschreibung, die nachstehend angegeben ist, und den dazugehörigen Zeichnungen, welche nur zur Veranschaulichung angegeben sind und folglich die vorliegende Erfindung nicht beschränken, und wobei gilt:The The present invention will be more fully understood from the detailed description given below is, and the associated drawings, which only for Illustration are given and therefore the present invention not restrict, and where:
Der
Formkörper auf Lignocellulosebasis
Genauer wird Material auf Lignocellulosebasis, das sich von Pflanzen ableitet, nämlich von Bäumen oder Gras ableitet, wie Holz, Bambus, Kenaf oder dergleichen, allgemein einer sogenannten Dampfbehandlung unterzogen. Genauer kann das Material auf Lignocellulosebasis in einem druckbeständigen Behälter mit Hochtemperaturhochdruckdampf dampfgekocht werden. Nach dem Dampfkochen kann das Material auf Lignocellulosebasis einem Blasen (engl. blasting) durch schnelles Ausbringen in atmosphärischen Druck unterzogen werden. Eine derartige Dampfbehandlung zersetzt etwas von der Hemicelluose und dem Lignin, die das Material auf Lignocellulosebasis bilden, wodurch thermoplastische Bestandteile erzeugt werden, und macht es auch einfacher, die Holz- oder Pflanzenfasern zu lösen. Es soll bemerkt werden, dass bei Dampfbehandlung das Material auf Lignocellulosebasis auch eine saure Substanz, wie Essigsäure oder Aldehyd, erzeugt. Folglich kann als Neutralisationsmittel eine alkalische Substanz, wie Calciumoxid, dem Material auf Lignocellulosebasis zugefügt werden.More accurate becomes lignocellulosic material derived from plants derived from trees or grass, such as wood, Bamboo, kenaf or the like, generally a so-called steam treatment subjected. More specifically, the lignocellulosic material in a pressure resistant container with high temperature high pressure steam steam cooked. After steam cooking, the material can Lignocellulose based blasting by fast Application to be subjected to atmospheric pressure. Such steaming decomposes some of the hemicelluose and the lignin that make up the lignocellulosic material, whereby thermoplastic components are produced and makes It also easier to dissolve the wood or plant fibers. It should be noted that when steaming the material on Lignocellulosic also an acidic substance, such as acetic acid or aldehyde produced. Consequently, as a neutralizing agent alkaline substance such as calcium oxide, the lignocellulose-based material be added.
Die Dampfbehandlung, die bei Hochtemperatur und Hochdruck durchgeführt wurde, tötet Insekten, Schimmel, Bakterien und dergleichen, die im Material auf Lignocellulosebasis enthalten sind, und führt deshalb zu einer Verbesserung der Fäulnisbeständigkeit und Haltbarkeit.The Steam treatment, which is carried out at high temperature and high pressure was killed kills insects, mold, bacteria and the like, which are contained in the lignocellulosic material and leads Therefore, to improve the rot resistance and durability.
Das dampfbehandelte Material auf Lignocellulosebasis wird getrocknet und dann zur Verwendung in feiner Pulverform pulverisiert.The Steam-treated lignocellulose-based material is dried and then pulverized for use in fine powder form.
Auf der anderen Seite ist Furanharz ein duroplastisches Harz, welches aus natürlichen Quellen erhalten werden kann, z. B. durch Unterziehen von Maiskolben oder dergleichen einer Carbonisierung. Ein Furanharz, das aus Furan und Furfuralalkohol besteht und bei normaler Temperatur (z. B. 20°C) in flüssiger Form vorliegt, wird vorzugsweise verwendet.On the other hand, furan resin is a thermosetting resin which can be obtained from natural sources, e.g. By subjecting corncob or the like to carbonation. A furan resin consisting of furan and furfural alcohol and at normal temperature (eg 20 ° C) in liquid form is present, is preferably used.
Wenn die Härtezeit für das Furanharz auf die für das vorstehend beschriebene Material auf Lignocellulosebasis eingestellt werden muss, kann ein Härtungsmittel zum Furanharz zugefügt werden. Als Härtungsmittel kann zum Beispiel eine Säure, wie para-Toluolsulfonat, Essigsäure oder Ameisensäure, verwendet werden.If the curing time for the furan resin on the for the lignocellulose-based material described above is adjusted must be added, a curing agent to Furanharz become. As a curing agent, for example, an acid, such as para-toluenesulfonate, acetic acid or formic acid, be used.
Das
Material auf Lignocellulosebasis und das Furanharz können
manuell in einem Mörser oder mittels eines Mischers unter
Verwendung von Scherkraft, wie eines Biaxialextruders oder eines
Kneters, gemischt werden. Wenn der Formkörper auf Lignocellulosebasis
Das
Gemisch des Materials auf Lignocellulosebasis und des Furanharzes
kann dann in eine Form eingebracht und Heisspressen durch eine Heisspressmaschine
unterzogen werden, so dass der Formkörper auf Lignocellulosebasis
Hier kann das Formen durch eine Heisspressmaschine durch Spritzgießen durch eine Spritzgießmaschine ersetzt werden. Das Spritzgießen durch eine Spritzgießmaschine erlaubt, dass das Gemisch auf Lignocellulosebasis leicht in eine dreidimensionale Form geformt wird.Here can molding by a hot press machine by injection molding be replaced by an injection molding machine. The injection molding through an injection molding machine that allows the mixture Lignocellulosic easily formed into a three-dimensional shape becomes.
Als nächstes wird ein spezifisches Beispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines Formkörpers auf Lignocellulosebasis gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.When Next will be a specific example of a method for producing a lignocellulose-based shaped body described according to the present invention.
Zuerst wird in Schritt S1 ein Material auf Lignocellulosebasis, wie Holz, Bambus, Kenaf, Hanf oder ein anderes von Bäumen oder Gras abgeleitetes Material einer Dampfbehandlung unterzogen.First at step S1, a lignocellulosic material such as wood, Bamboo, kenaf, hemp or another of trees or grass derived material subjected to a steam treatment.
Beim nachfolgenden Schritt S2 wird das dampfbehandelte Material auf Lignocellulosebasis getrocknet und dann pulverisiert.At the Subsequent step S2 becomes the steam-treated lignocellulose-based material dried and then pulverized.
Beim Schritt S3 kann ein Härtungsmittel zum Furanharz zugefügt werden.At the Step S3 may be added with a curing agent to the furan resin become.
Dann werden in Schritt S4 das pulverisierte Material auf Lignocellulosebasis und das Furanharz zum Beispiel mittels eines Biaxialextruders gemischt.Then At step S4, the pulverized lignocellulose-based material and the furan resin mixed by, for example, a biaxial extruder.
Beim nachfolgenden Schritt S5 wird das Gemisch des Materials auf Lignocellulosebasis und des Furanharzes auf einen Trockner gestellt, der zum Beispiel auf eine Trocknungstemperatur von 70 bis 120°C eingestellt ist, um getrocknet zu werden. Typischerweise wird das Trocknen bis zu einem Feuchtigkeitsgehalt von 2 % (Gew.-%) oder darunter durchgeführt.At the Subsequent step S5 becomes the mixture of the lignocellulose-based material and the furan resin placed on a dryer, for example adjusted to a drying temperature of 70 to 120 ° C. is to be dried. Typically, the drying is up to a moisture content of 2% (wt.%) or below.
Dann wird in Schritt S6 das Gemisch in eine Form eingebracht, die typischerweise auf 160 bis 220°C erwärmt wird, auf welche Druck von typischerweise 80 bis 600 kgf/cm2 (7,8 bis 56,8 MPa) typischerweise 30 bis 300 Sekunden lang in einer Heisspressmaschine angewendet wird. Die Temperatur der Form, der angewendete Druck, die Druckhaltezeit usw. werden in Abhängigkeit von der Art des Materials auf Lignocellulosebasis, dem Anteil des Furanharzes im Gemisch usw. eingestellt.Then, in step S6, the mixture is introduced into a mold which is typically heated to 160 to 220 ° C, to which pressure of typically 80 to 600 kgf / cm 2 (7.8 to 56.8 MPa), typically 30 to 300 seconds long used in a hot-pressing machine. The temperature of the mold, the applied pressure, the pressure holding time, etc. are set depending on the kind of the lignocellulose-based material, the proportion of the furan resin in the mixture, and so on.
Dann wird in Schritt S7 die Form auf 120°C oder weniger abgekühlt und der Formkörper wird entfernt.Then At step S7, the mold is cooled to 120 ° C or less and the molding is removed.
Wie vorstehend erwähnt, zersetzt die Dampfbehandlung des Materials auf Lignocellulosebasis Hemicelluose und Lignin, wodurch thermoplastische Bestandteile erzeugt werden. Ferner hat das Furanharz, welches ein natürliches duroplastisches Harz sein kann, das mit dem Material auf Lignocellulosebasis gemischt ist, eine Zunahme der Vernetzungsdichte zur Folge.As mentioned above, decomposes the steaming of the material lignocellulosic hemicelluose and lignin, giving thermoplastic Components are generated. Further, the furan resin, which has a natural thermosetting resin that can be with the Lignocellulosic material is mixed, an increase in Crosslink density result.
Wenn ferner das Furanharz ein natürliches Material ist, führt dessen Verbrennen oder dergleichen nicht zu einer Zunahme des Kohlendioxids und dessern Verwendung kann die Belastung auf den menschlichen Körper verringern.If Furthermore, the furan resin is a natural material leads its burning or the like does not cause an increase in carbon dioxide and its use can reduce the burden on the human body reduce.
Folglich weist der so erhaltene Formkörper auf Lignocellulosebasis verbesserte Wasser-nicht-absorbierende Eigenschaft und Feuchtigkeitsbeständigkeit auf und belastet das Klima und den menschlichen Körper weniger.consequently the shaped article thus obtained is based on lignocellulose improved water-non-absorbent property and moisture resistance and pollutes the climate and the human body less.
Obwohl im vorstehend beschriebenen beispielhaften Verfahren in Schritt S3 im Voraus ein Härtungsmittel zum Furanharz zugefügt wird, kann das Härtungsmittel in Schritt S4 mit dem Material auf Lignocellulosebasis und Furanharz gemischt werden. In einer anderen Ausführungsform kann das Formen durchgeführt werden, ohne das Härtungsmittel zuzufügen.Even though in the exemplary method described above in step S3 in advance a curing agent added to the furan resin can, the curing agent in step S4 with the material be lignocellulosic and furan resin mixed. In a another embodiment, the molding can be carried out without adding the curing agent.
Ferner kann das Formen in den Schritten S6 und S7 Spritzgießen sein.Further For example, molding may be injection molding in steps S6 and S7 be.
[Beispiele][Examples]
Beispiele 1 bis 3Examples 1 to 3
Furanharz („Hitafuran”, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.) wurde mit dampfbehandeltem Ahornholzpulver gemischt, wobei der Anteil des Furanharzes 9 Gew.-% (Gewichtsprozent) in Beispiel 1, 18 Gew.-% in Beispiel 2 und 27 Gew.-% in Beispiel 3 betrug. Es soll bemerkt werden, dass als Härtungsmittel para-Toluolsulfonat („Hitafuranhardener A3", hergestellt zum Beispiel von Hitachi Chemical Co., Ltd.), das mit 9mal so viel Wasser verdünnt wurde, zum Furanharz zugefügt wurde, wobei der Anteil von para-Toluolsulfonat im Verhältnis zu dem Furanharz etwa 10 Gew.-% betrug, und deshalb der Anteil des Härtungsmittels im Verhältnis zu dem Gesamtgewicht des Formkörpers 0,1 Gew.-% in Beispiel 1, 0,2 Gew.-% in Beispiel 2 und 0,3 Gew.-% in Beispiel 3 betrug.furan ("Hitafuran" manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) was mixed with steam-treated maple powder, wherein the proportion of furan resin 9 wt .-% (weight percent) in Example 1, 18 wt .-% in Example 2 and 27 wt .-% in Example 3 was. It it should be noted that as a curing agent para-toluenesulfonate ("Hitafuran Hardener A3" made by, for example, Hitachi Chemical Co., Ltd.) diluted with 9 times as much water was added to the furan resin, the proportion of para-toluenesulfonate in relation to the furan resin, for example 10 wt .-%, and therefore the proportion of the curing agent in relation to the total weight of the molding 0.1% by weight in Example 1, 0.2% by weight in Example 2 and 0.3% by weight in Example 3 was.
Das Ahornholzpulver und das Furanharz mit dem zugefügten Härtungsmittel wurden in einem Mörser manuell gemischt. Das so erhaltene Gemisch wurde in eine Form eingebracht, die auf 200°C erwärmt wurde, und Heisspressen durch eine Heisspressmaschine unterzogen, wobei ein Druck von 122 kgf/cm2 (12,0 MPa) 2 Minuten lang angewendet wurde.The maple powder and the furan resin with the added curing agent were mixed manually in a mortar. The mixture thus obtained was placed in a mold heated to 200 ° C and subjected to hot pressing by a hot-pressing machine using a pressure of 122 kgf / cm 2 (12.0 MPa) for 2 minutes.
Vergleichsbeispiel 1Comparative Example 1
Nur dampfbehandeltes Ahornholzpulver wurde in eine Form eingebracht, die auf 200°C erwärmt wurde, und Heisspressen durch eine Heisspressmaschine unterzogen, wobei ein Druck von 122 kgf/cm2 (12,0 MPa) 2 Minuten lang angewendet wurde.Only steamed maple powder was placed in a mold heated to 200 ° C and subjected to hot pressing by a hot press machine using a pressure of 122 kgf / cm 2 (12.0 MPa) for 2 minutes.
Die
Formkörper, die in den Beispielen 1 bis 3 und Vergleichsbeispiel
1 erhalten wurden, wurden in Wasser getränkt und der Prozentsatz
der Wasserabsorption wurde nach 24 Stunden, nach 48 Stunden und nach
72 Stunden gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Es
soll angemerkt werden, dass der Prozentsatz der Wasserabsorption
der Prozentsatz der Zunahme des Gewichts des Formkörpers
nach den angegebenen Stunden im Verhältnis zu dem Gewicht
vor dem Eintauchen in Wasser ist. [Tabelle 1]
Wie aus Tabelle 1 ersichtlich, ist in den Beispielen 1 bis 3, bei welchen Furanharz eingemischt wurde, der Prozentsatz der Wasserabsorption in jedem Stadium viel niedriger als bei Vergleichsbeispiel 1. Dieses zeigt, dass das Mischen mit Furanharz zu einer Verbesserung der Wasser-nicht-absorbierenden Eigenschaft und Feuchtigkeitsbeständigkeit führt. Besonders in den Beispielen 2 und 3, bei welchen Furanharz in den Anteilen von 18 Gew.-% beziehungsweise 27 Gew.-% eingemischt wurde, wurde der Prozentsatz der Wasserabsorption, im Verhältnis zu Vergleichsbeispiel 1, in welchem kein Furanharz zugefügt wurde, auf weniger als die Hälfte verringert. Dieses zeigt, dass der Anteil an Furanharz zwischen 18 Gew.-% und 27 Gew.-% wünschenswert ist.As Table 1 shows, in Examples 1 to 3, in which Furan resin was mixed, the percentage of water absorption at each stage much lower than in Comparative Example 1. This shows that mixing with furan resin results in an improvement of water-non-absorbent Property and moisture resistance leads. Especially in Examples 2 and 3, in which furan resin in the Proportions of 18% by weight and 27% by weight were mixed in, was the percentage of water absorption, in proportion to Comparative Example 1 in which no furan resin is added was reduced to less than half. This shows the proportion of furan resin is desirable between 18% by weight and 27% by weight is.
Es soll angemerkt werden, dass das Furanharz, wenn es in einem Anteil von weniger als 3 Gew.-% gemischt wird, eine verringerte Wirkung zeigt. Auf der anderen Seite kann das Furanharz, das zu einem Anteil von 45 Gew.-% oder größer eingemischt wurde, übermäßig sein und kann übermäßige Fluidität des Gemisches zur Folge haben, was das Formen schwierig macht. Folglich ist ein Anteil an Furanharz zwischen 3 Gew.-% und 45 Gew.-% geeignet.It It should be noted that the furan resin, if present in one part less than 3% by weight, a reduced effect shows. On the other hand, the furan resin, which accounts for a share of 45% by weight or greater, excessively can be and excessive fluidity of the mixture, which makes molding difficult. consequently a proportion of furan resin between 3 wt .-% and 45 wt .-% is suitable.
Beispiel 4Example 4
Dampfbehandeltes Ahornholzpulver und 11 Gew.-% Furanharz („Hitafuran”, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.) ohne ein zugefügtes Härtungsmittel wurden mittels eines Biaxialextruders gemischt. Das so erhaltene Gemisch wurde in eine Form eingebracht, die auf 200°C erwärmt wurde, und Heisspressen durch eine Heisspressmaschine unterzogen, wobei ein Druck von 295 kgf/cm2 (28,9 MPa) 2 Minuten lang angewendet wurde.Steam-treated maple powder and 11% by weight of furan resin ("Hitafuran", manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) without an added curing agent were mixed by means of a biaxial extruder. The thus-obtained mixture was placed in a mold heated to 200 ° C and subjected to hot pressing by a hot-pressing machine using a pressure of 295 kgf / cm 2 (28.9 MPa) for 2 minutes.
Beispiel 5Example 5
Dampfbehandeltes Ahornholzpulver und 20 Gew.-% Furanharz („Hitafuran”, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.) ohne ein zugefügtes Härtungsmittel wurden manuell in einem Mörser gemischt. Das so erhaltene Gemisch wurde in eine Form eingebracht, die auf 200°C erwärmt wurde, und Heisspressen durch eine Heisspressmaschine unterzogen, wobei ein Druck von 295 kgf/cm2 (28,9 MPa) 2 Minuten lang angewendet wurde.Steam-treated maple powder and 20% by weight of furan resin ("Hitafuran" manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) without an added curing agent were manually mixed in a mortar. The thus-obtained mixture was placed in a mold heated to 200 ° C and subjected to hot pressing by a hot-pressing machine using a pressure of 295 kgf / cm 2 (28.9 MPa) for 2 minutes.
Die
Formkörper, die in Beispiel 4 und 5 erhalten wurden, wurden
2 Stunden lang gekocht und dann wurde der Prozentsatz der Wasserabsorption
gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt. [Tabelle 2]
Wie in Tabelle 2 gesehen, hat trotz eines niedrigeren Anteils an Furanharz, das in Beispiel 4 unter Verwendung eines Biaxialextruders hergestellte Gemisch einen niedrigeren Prozentsatz der Wasserabsorption, verglichen mit Beispiel 5, zur Folge. Dieses zeigt, dass das ausreichende Mischen des Materials auf Lignocellulosebasis und Furanharzes mittels eines Mischers unter Verwendung von Scherkraft, wie eines Biaxialextruders, zu einer Verbesserung der wasserabweisenden Eigenschaft und Feuchtigkeitsbeständigkeit führt.As seen in Table 2, despite having a lower level of furan resin, that produced in Example 4 using a biaxial extruder Mixture compared a lower percentage of water absorption with example 5, result. This shows that the sufficient mixing of lignocellulose-based material and furan resin by means of a Mixer using shear, such as a biaxial extruder, to improve the water repellency and moisture resistance leads.
Beispiele 6 bis 8Examples 6 to 8
Dampfbehandeltes Ahornholzpulver und 19,4 Gew.-% Furanharz („Hitafuran”, hergestellt von Hitachi Chemical Co., Ltd.) wurden gemischt. Es soll angemerkt werden, dass ein Härtungsmittel (para-Toluolsulfonat), das mit 9mal so viel Wasser verdünnt worden ist, zum Furanharz zugefügt wurde, wobei der Anteil an para-Toluolsulfonat im Verhältnis zu dem Furanharz 3 Gew.-% betrug, oder mit anderen Worten der Anteil des Härtungsmittels im Verhältnis zum Gesamtgewicht des Formkörpers 0,06 Gew.-% betrug.steam treated Maple powder and 19.4% by weight of furan resin ("Hitafuran", manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) were mixed. It It should be noted that a curing agent (para-toluenesulfonate), which has been diluted with 9 times as much water to the furan resin was added, wherein the proportion of para-toluenesulfonate in relation to the furan resin was 3 wt .-%, or with In other words, the proportion of the curing agent in the ratio to the total weight of the molded article 0.06 wt .-% was.
Das Ahornholzpulver und das Furanharz mit dem zugefügten Härtungsmittel wurden manuell in einem Mörser gemischt. Das so erhaltene Gemisch wurde in eine Form eingebracht, die in Beispiel 6 auf 185°C, in Beispiel 7 auf 195°C und in Beispiel 8 auf 205°C erwärmt wurde, und Heisspressen durch eine Heisspressmaschine unterzogen, wobei ein Druck von 122 kgf/cm2 (12,0 MPa) 2 Minuten lang angewendet wurde.The maple powder and the furan resin with the added curing agent were manually mixed in a mortar. The resulting mixture was placed in a mold heated to 185 ° C in Example 6, heated to 205 ° C in Example 7 and heated to 205 ° C in Example 8, and hot pressed by a hot press machine to give a pressure of 122 kgf / cm 2 (12.0 MPa) for 2 minutes.
Die
Formkörper, die in den Beispielen 6 bis 8 erhalten wurden,
wurden in Wasser getränkt und der Prozentsatz der Wasserabsorption
wurde nach 24 Stunden, nach 48 Stunden und nach 72 Stunden gemessen. Die
Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt. [Tabelle 3]
Wie aus Tabelle 3 ersichtlich, hatte eine höhere Formtemperatur einen niedrigeren Prozentsatz der Wasserabsorption zur Folge. Dieses zeigt, dass das Formen bei höherer Temperatur zu einer Verbesserung der Wasser-nicht-absorbierenden Eigenschaft und Feuchtigkeitsbeständigkeit führt. Insbesondere kann das Formen bei 200°C oder höher einen Formkörper auf Lignocellulosebasis mit ausreichender Wasser-nicht-absorbierenden Eigenschaft und Feuchtigkeitsbeständigkeit erzeugen.As from Table 3 had a higher mold temperature a lower percentage of water absorption result. This shows that molding at higher temperature to a Improvement of water-non-absorbent property and moisture resistance leads. In particular, the molding at 200 ° C or higher, a lignocellulose-based shaped body with sufficient water-non-absorbent property and moisture resistance produce.
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